生物高考复习中计算问题课件

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1、高考生物学复习中 的计算问题 人大附中 王勇,高中生物教材内容中多处涉及计算性问题，在高考考查考生的分析与综合能力中，很重要的一条就是：能否“定量描述自然科学的现象和规律。”因此，在高考的生物试题当中，也必然要进行与计算相关的考查。 所以总结和归纳生物学计算中的原理、方法和规律是十分必要的。 如蛋白质、细胞分裂、光合作用、呼吸作用、植物的个体发育、DNA和RNA的结构、中心法则、遗传基本规律、基因频率、生态系统的能量流动等内容均涉及到了计算问题。,一、有关蛋白质分子结构中的计算 有关蛋白质分子结构中的计算问题主要涉及蛋白质平均分子量的计算、多肽链合成过程中脱水数目及形成肽键数目的计算、蛋白质水

2、解所需水分子的数目计算、蛋白质分子中氨基和羧基数目的计算等。 在蛋白质的脱水缩合形成过程中： 脱去的水分子数形成的肽键数氨基酸总数肽链数,计算依据的知识是：,例 胰岛素是由A链和B链两条肽链共51个氨基酸组成的蛋白质，设氨基酸平均相对分子质量为128，该蛋白质分子中的肽键数目和相对分子质量数分别是 A50、5646 B49、5646 C50、5628 D49、5628 答案：B 解析：若m个氨基酸构成的蛋白质是一条肽链，那么该蛋白质分子中的肽键数目显然是m-1个。A链有21个氨基酸，应脱去20个水，形成20个肽键；B链有30个氨基酸，应脱去29个水，形成29个肽键，共有肽键202949。因为此

3、种蛋白质是由2条肽链组成的，另一条思路是，因为胰岛素有2条肽链共51个氨基酸组成，肽键数为m2个，即分子中的肽键数目为：51-2=49。51个氨基酸相对分子质量之和为511286528，共脱去的水分子的相对分子质量之和是4918882，所以胰岛素的相对分子质量是：65288825646。,例 胰岛素分子结构模式图如下： 其中，链含有21个氨基酸，链含有30个氨基酸。 （1）胰岛素的两条肽链是在细胞的_上，以_为模板，通过氨基酸之间的_作用合成的，这个过程在分子遗传学上称作_；这两条肽链还得经_的再加工，形成具有一定_的有生理活性的胰岛素分子。,例 胰岛素分子结构模式图如下： 其中，链含有21个

4、氨基酸，链含有30个氨基酸。 （1）胰岛素的两条肽链是在细胞的核糖体上，以信使RNA 为模板，通过氨基酸之间的脱水缩合作用合成的，这个过程在分子遗传学上称作翻译；这两条肽链还得经高尔基体和内质网的再加工，形成具有一定空间结构的有生理活性的胰岛素分子。,（2）这51个氨基酸，在形成胰岛素分子后，其相对分子质量比原来的51个氨基酸分子之和减少了_。 888（计算时要考虑脱水，还要考虑图中指出的形成3个二硫键时产生的6个H，491861888） （3）从图中可以看出，胰岛素分子的元素组成，至少应包含_ 等元素。 C、H、O、N、S,演 示 文 稿 1 2 3 后 等, http:/ 美人如玉最新章节

5、 有叀夻,例 （02年上海高考试题）由n个碱基组成的基因，控制合成1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为 Ana/6 Bna/3-18(n/3 -1) Cna-18(n-1) Dna/6-18(n/6 -1) 答案：D 解析：本题主要考查的知识点有基因的结构、蛋白质的分子组成、中心法则，以及相关的计算能力。因为基因是双链结构，1条单链的碱基数目是n/2，通过转录，mRNA的碱基数目也是n/2。mRNA上的3个相邻的碱基为1个密码子，1个密码子决定1个氨基酸，所以组成这条多肽链的氨基酸数目最多是n/21/3n/6，合成此多肽链要脱掉n/6 -1个水分子。该蛋白质

6、的分子量最大为：na/6 -18(n/6 -1) 。,例 下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题： （1）图中有_个游离的氨基,编号是_。 答案： 1 ,例 下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题： （2）图中有_个游离的羧基,编号是_。 答案： 2 、,例 下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题： （3）参与该化合物形成的有_种氨基酸,决定氨基酸种类的基的编号分别是_。 答案： 3 、,例 下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题： （4）参与该化合物形成的有_个氨基酸,有肽键_个,脱去了_个水分子。 答案： 3 2 2,例 下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题

7、： （5）该化合物的分子式是_。 答案： ,例 狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有b种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后狼体内的一个细胞中含有蛋白质种类和氨基酸种类最可能是 Aa+b，40 Ba，20 C大于a，小于20 D小于a，20 答案：D 解析：狼体内有a种蛋白质，并不是每个细胞都有a种蛋白质，后者肯定要小于前者。 有关生物膜计算的解题策略.doc,二、细胞分裂中的计算 1有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目的变化规律，并能够绘出相关图表，这是有关知识的应用和加深理解的过程。,染色体数目变化曲线 DNA分子数目变化曲线,例 洋葱体细胞内有16条染色体，根尖分生区处于分裂中期

8、和后期的细胞中，各有多少条染色体和染色单体？ 中期有16条染色体32条染色单体；后期有32条染色体，没有染色单体。 解析：本题考核的知识点是，有丝分裂过程中染色体与染色单体在不同时期的数量关系。洋葱体细胞有16条染色体，进入分裂期之前，虽然经过了复制，在前期和中期，由于着丝点未分开，所以染色体数并未增加，增加的只是染色单体数；后期着丝点断开，每个染色体的两个姐妹染色单体分开各成为一条染色体，从概念上看，已不存在染色单体了，但此时的染色体数目增加一倍。,例 下图所示为某动物细胞有丝分裂过程中染色体的移动状况。 （1）图中的曲线A表示染色体的着丝点与相应的极之间的平均距离。从图中分析分裂期的后期应

9、开始于 A0分钟 B0分钟和10分钟之间 C10分钟 D10分钟和20分钟之间 答案：C 本题考核的知识点是，在有丝分裂过程中后期的主要特点。从曲线A的变化可以看出，第10分钟以后染色体上的着丝点与相应细胞两极的距离逐渐缩小。这不正是后期的特点吗。,例 下图所示为某动物细胞有丝分裂过程中染色体的移动状况。 （2）图中的曲线B代表的是 A两个中心体之间的距离 B同源染色体之间的距离 C纺锤丝的长度变化 D姐妹染色单体分开后的距离 答案：D 本题考核的知识点还是在有丝分裂过程中后期的主要特点。 由于着丝点的断开，姐妹染色单体各成为一条染色体分别移向两极，而且距离渐渐加大，使染色体平均分成两组，可见

10、曲线B应代表姐妹染色单体分开后的距离。,例 下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答： （1）此细胞有_条染色体、_条染色单体、_个DNA分子、_对同源染色体。 答案：8 0 8 4,例 下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答： （2）它在进入分裂期之前，染色体已复制的间期细胞中有_条染色体、_条染色单体、_个DNA分子、_对同源染色体。 答案：4 8 8 2,例 下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答： （3）在其刚形成的子细胞中有_条染色体、_条染色单体、_个DNA分子、_对同源染色体。 答案：4 0 4 2,解析：本题主要考查的知识点是，细胞的有丝分裂过程，其中包括染色体

11、、染色单体和DNA的行为和数量变化规律。以及推理能力、分析综合能力和一定的计算能力。 解题时，首先要判断出该细胞是处于有丝分裂后期的细胞，此时染色体暂时加倍，处于对称位置的染色体是姐妹染色单体分开后各自形成的染色体，它们携带的基因完全相同。 此期形成的两组染色体，每组都有成对的同源染色体，这与减数分裂第二次分裂时期是不同的，后者没有同源染色体。,2减数分裂是一种特殊的有丝分裂，特殊在分裂前染色体复制一次，细胞连续分裂两次，产生的子细胞与母细胞相比，染色体和DNA数目均减少一半。归纳减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目的变化规律如下图： 减数第一次分裂：,减数第二次分裂：四分体数？,染色体

12、数目曲线 DNA分子数目曲线 在减数分裂过程中，要注意同源染色体和四分体的概念；1个精原细胞形成4个精子细胞，变形后形成4个精子；1个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体，没有变形阶段。,例 人的体细胞中有46条染色体，在四分体时期的1个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体和DNA分子的数目，依次为 A23对、46条、92条、46个 B23对、23个、92条、92个 C46对、46条、92条、46个 D. 46对、23条、46条、92个 答案：B 本题主要考查减数分裂过程中同源染色体、四分体、姐妹染色单体和DNA分子的数量关系，以及在此基础上的计算能力。,例 （2000年上海高考试题）在兔子的

13、精子细胞核中，DNA重量为41012 g，那么在有丝分裂前期时其骨髓细胞核中DNA重量为 A41012 g B81012 g C1.61011 g D3.21011 g 答案：C 解析：本题考查的主要知识点是，细胞在减数分裂过程不同时期DNA的数量关系，以及相关的推理能力、分析能力和计算能力。体细胞核中的DNA含量是其精细胞核中DNA的二倍，骨髓细胞是体细胞的一种，在间期经过复制，虽然染色体的数量没有增加，但DNA的数量增加一倍。所以骨髓细胞核中DNA重量为： 2241012 g161012 g（1.61011 g）,例 向日葵某细胞在形成花粉时，减数第二次分裂后期有染色体34条。此细胞在减数

14、分裂全过程中曾经产生过四分体数为 A. 17个 B. 34个 C. 68个 D. 136个 答案为A 本题主要考查的知识点有四分体的概念、减数分裂不同时期的染色体数量关系，以及在此基础上的计算能力。减数第二次分裂后期有染色体34条，本物种的染色体数目是34条，所以可产生四分体17个。,三、有关光合作用和呼吸作用的计算 有关光合作用和呼吸作用的计算会涉及葡萄糖的生成量、消耗量和积累量，氧气的生成量、消耗量，二氧化碳的同化量、生成量，以及能量等计算问题。 计算依据的知识是： 光合作用的总反应式：（注意：为了便于计算要把反应式两边的水约掉。）,有氧呼吸的总反应式： 无氧呼吸的总反应式：,1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2870KJ，其中1161KJ左右的能量储存在ATP中；1mol的葡萄糖在分解成乳酸后，释放的总能量为196.65KJ，其中61.08KJ的能量储存在ATP中。 绿色植物光合作用释放的氧可以用于有氧呼吸，有氧呼吸产生的二氧化碳可以用于光合作用。绿色植物积累的有机物（净光合作用积累量）是光合作用制造有机物的总量减去本身呼吸作用消耗的有机物量。,例 将某一绿色植物置于一个大型密封玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照，容器中二氧化碳的含量每小时减少了45mg；放在黑暗条件下，容器中二氧化碳每小时增加了20mg，据实